10.3 透鏡成像規(guī)律

10.3透鏡成像規(guī)律在日常生活中，我們常用眼鏡矯正視力，用放大鏡觀察肉眼不易觀察的細(xì)小物體，用相機(jī)捕捉美好瞬間。其實(shí)，這三者都與透鏡成像規(guī)律緊密相連。眼鏡鏡片能改變光線(xiàn)的傳播方向，幫助我們清晰地看世界；放大鏡能放大物體，展現(xiàn)細(xì)微之美；而相機(jī)鏡頭則巧妙利用透鏡成像原理，呈現(xiàn)清晰生動(dòng)的畫(huà)面。那么，你們知道透鏡成像的規(guī)律嗎？思考一、透鏡的描述1、透鏡：兩個(gè)面都磨成球面，或者一個(gè)面磨成球面，另一個(gè)面磨成平面的透明體稱(chēng)為球面透鏡，簡(jiǎn)稱(chēng)透鏡2、凸透鏡：中央比邊緣厚的透鏡稱(chēng)為凸透鏡。3、凹透鏡：中央比邊緣薄的透鏡稱(chēng)為凹透鏡。4、凸透鏡的焦點(diǎn)：凸透鏡對(duì)光線(xiàn)具有會(huì)聚作用，平行于主光軸的光線(xiàn)，經(jīng)凸透鏡后會(huì)聚于主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)稱(chēng)為焦點(diǎn)。用F表示。因?yàn)檫@是光線(xiàn)實(shí)際會(huì)聚點(diǎn)，所以又稱(chēng)為實(shí)焦點(diǎn)。5、凹透鏡的焦點(diǎn)：平行于主光軸的光線(xiàn)，經(jīng)凹透鏡后被發(fā)散，發(fā)散光線(xiàn)的反向延長(zhǎng)線(xiàn)也交在主光軸上的一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)也稱(chēng)為焦點(diǎn)，用F表示。因?yàn)椴皇枪饩€(xiàn)實(shí)際會(huì)聚點(diǎn)，所以又稱(chēng)為虛焦點(diǎn)。（1）焦距：從透鏡的焦點(diǎn)到光心的距離稱(chēng)為焦距，用表示。凸透鏡的焦距規(guī)定為正值，凹透鏡的焦距規(guī)定為負(fù)值。6、焦度：

注：焦度的單位是屈光度，用D來(lái)表示。焦度是反映透鏡對(duì)光線(xiàn)發(fā)生偏折能力的物理量。凸透鏡的焦度是正值，而凹透鏡的焦度是負(fù)值。焦度乘以100就是眼鏡片的度數(shù)，即1D=100°。。1、凸透鏡三條特殊光線(xiàn)二、透鏡成像作圖（2）通過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)，折射后跟主軸平行；（3）通過(guò)光心的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡后方向不變。FFO

（1）跟主軸平行的光線(xiàn)，折射后通過(guò)焦點(diǎn)；2、凹透鏡三條特殊光線(xiàn)（1）跟主軸平行的光線(xiàn)，折射后其反向延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)焦點(diǎn)；（2）通過(guò)焦點(diǎn)的光線(xiàn)，折射后其反向延長(zhǎng)線(xiàn)跟主軸平行；（3）通過(guò)光心的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡后方向不變。OFF

（1）、

體驗(yàn)遮蓋眼鏡片一部分觀察物體的現(xiàn)象活動(dòng)（2）、體驗(yàn)作圖法在透鏡成像中的作用u—物距

v—像距

f—焦距放大鏡正立放大虛像像、物同側(cè)u<f幻燈機(jī)倒立放大實(shí)像像、物異側(cè)v>2ff<u<2f倒立等大實(shí)像像、物異側(cè)v=2fu=2f照相機(jī)倒立縮小實(shí)像像、物異側(cè)f<v<2fu>2f應(yīng)用舉例像的性質(zhì)像的位置物體位置凸透鏡成像規(guī)律A1B1表示物體AB的像。由于△ABO

和△A1B1O

相似，△COF和△A1B1F

相似，

因?yàn)镃O=AB，B

F

OCAA1B1fuvF三、透鏡成像公式

式中BO=u,B1O=v，

OF=f,B1F=v–f

說(shuō)明:

（1）該公式成立的條件是透鏡為薄透鏡;

（2）用同樣的方法可以證明，上式也適用于凹透鏡。

注意:

（1）凸透鏡的焦距取正值，凹透鏡的焦距取負(fù)值;

（2）物距總是取正值;

（3）實(shí)像的像距取正值，虛像的像距取負(fù)值。

2、由于△ABO和△A1B1O相似，B

F

OCAA1B1uvF四、放大率

3、若K>1,則表示是放大的像;若K<1,則表示是縮小的像;若K=1，則表示像與物等大例題分析例1、

凸透鏡的焦距為20cm，物體到透鏡的距離為30cm，求像到透鏡的距離？像的放大率？這個(gè)像是實(shí)像還是虛像？像是正立的還是倒立的？像是放大的還是縮小的？

解：

所以v=60cm

答：像到透鏡的距離為60cm，像的放大率為2，這個(gè)像是實(shí)像，是倒立的，是放大的像。例2、有一個(gè)凸透鏡,焦距4cm，（1）如果要得到放大2倍的實(shí)像，問(wèn)物體應(yīng)放在離透鏡多遠(yuǎn)的地方?（2）如果要得到放大2倍的虛像，則物體又應(yīng)放在什么地方?分析:本題兩問(wèn)，都是已知f=4、K=2，不同的是第一問(wèn)成實(shí)像，第二問(wèn)成虛像。兩問(wèn)都是求物距u。解：（1）已知f=4,K=2，成實(shí)像時(shí)v為正，所以u(píng)=2v

u=6解：（1）已知f=4,K=2，成虛像時(shí)v為負(fù)，所以u(píng)=-2v

答：要得到放2倍的實(shí)像時(shí),物體